JP2003198235A - 誘電体アンテナ - Google Patents

誘電体アンテナ

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JP2003198235A
JP2003198235A JP2001400477A JP2001400477A JP2003198235A JP 2003198235 A JP2003198235 A JP 2003198235A JP 2001400477 A JP2001400477 A JP 2001400477A JP 2001400477 A JP2001400477 A JP 2001400477A JP 2003198235 A JP2003198235 A JP 2003198235A
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dielectric
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cut
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Genshu To
元珠 竇
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Alps Alpine Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高さ寸法が小さく給電回路も複雑化しない小
型で安価な誘電体アンテナを提供すること。 【解決手段】 誘電体フィーダ5の一端側に電波を導入
して共振させるための共振放射部5aを設け、この共振
放射部5aの高さ寸法を約(1/4〜1/2)λε(た
だしλεは電波の誘電体内波長)に設定すると共に、誘
電体フィーダ5の他端側に金属ケース6を外挿・固定
し、この金属ケース6の内底面を反射面6aとなす。ま
た、共振放射部5aの下方で誘電体フィーダ5の内部に
プローブ7,8を挿入し、反射面6aとプローブ7,8
との間隔をλε/4に設定する。電波が円偏波の場合
は、共振放射部5aの外表面に切り落とし面5bを形成
し、軸線方向に垂直な面内における共振放射部5aの直
交軸の長さを異ならせておく。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星ラジオ放送等
の受信が可能で、かつ車載用アンテナとして好適な小型
の誘電体アンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】周波数帯域が2.3GHzの電波を利用
する衛星ラジオ放送が受信可能な小型のアンテナとして
は、従来、図4に示すような四相給電ヘリカルアンテナ
が知られている。同図に示すヘリカルアンテナでは、反
射板1上に直径が電波の自由空間波長の約4分の1に設
定されている円柱状の誘電体2が立設されており、この
誘電体2の外表面には4本の放射導体3が螺旋状に巻き
付けられている。そして、交流電源4により、各放射導
体3がそれぞれ90度の位相差で給電されるようになっ
ている。このような構成のヘリカルアンテナを用いれ
ば、衛星ラジオ放送用の円偏波電波を受信することがで
き、給電に際して位相器等を設ける必要もなくなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した四相給電ヘリ
カルアンテナにおいては、比較的高さ寸法が低く抑えら
れてはいるが、それでも、受信しようとする電波の周波
数が2.3GHzの場合、高さ寸法は約80mmとなっ
てしまうので、衛星ラジオ放送受信用の車載用アンテナ
としては低背化が不十分であった。また、4本の放射導
体3をそれぞれ90度の位相差で給電しなければならな
いので、給電回路が複雑になってコストアップを招来す
るという問題もあった。
【0004】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、高さ寸法が小さく給
電回路も複雑化しない小型で安価な誘電体アンテナを提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の誘電体アンテナは、一端側に所定周波数の
電波を導入して共振させるための共振放射部が設けられ
ている誘電体フィーダと、この誘電体フィーダの前記共
振放射部を除く部分に外挿・固定された有底形状の金属
ケースと、この金属ケースの内底面と前記共振放射部と
の間で前記誘電体フィーダの内部に挿入されたプローブ
とを備え、前記共振放射部に導入される電波を該共振放
射部で空間モードから導波管モードに変換した後、前記
プローブで同軸モードに変換して受信するように構成し
た。
【0006】このように構成された誘電体アンテナで
は、外部空間から誘電体フィーダの共振放射部へ導入さ
れる電波を、該共振放射部において空間モードから導波
管モードに変換した後、プローブにて同軸モードに変換
して受信することができる。その結果、電波の自由空間
波長をλ、誘電体内波長をλε、誘電体の比誘電率を
εrとしたとき、誘電体フィーダの高さ寸法を約0.8
λε≒0.8λ/√εr程度に抑えることができるの
で、例えば、電波の周波数が約2.3GHzでλ が1
30mm、誘電体の比誘電率εrが約20であるとする
と、誘電体フィーダの高さ寸法は0.8×130÷√2
0≒25(mm)と大幅に低背化することができる。ま
た、プローブで同軸給電を行えばよいため、給電回路が
複雑化しないという利点もある。
【0007】かかる構成において、電波の進行方向に垂
直な面内における共振放射部の直交軸の長さを異ならせ
ると共に、プローブをこれら直交軸に対し約45度の角
度で交差する直線に沿って配設しておけば、外部空間か
ら誘電体フィーダ内へ導かれた円偏波電波を共振放射部
により直線偏波に変換してプローブで受信することがで
きるので、衛星ラジオ放送等の円偏波電波を受信するア
ンテナの全体構成を著しく簡略化することが可能とな
る。なお、共振放射部の前記直交軸の長さを異ならせる
具体的な手法としては、例えば、共振放射部の外表面に
軸線方向と平行に延びる切り落とし面を形成し、この切
り落とし面とプローブとのなす角度を約45度に設定し
ておけばよい。また、このような切り落とし面を共振放
射部の軸心を介して平行な位置関係で対向する2か所に
形成しておけば、左旋円偏波でも右旋円偏波でも直線偏
波に変換することができるので好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を図面を
参照して説明すると、図1は実施形態例に係る誘電体ア
ンテナの外観図、図2は該アンテナの断面図、図3は該
アンテナに備えられる誘電体フィーダの平面図である。
【0009】これらの図に示す誘電体アンテナは、周波
数が2.338GHzで自由空間波長λが128mm
の衛星ラジオ放送用電波を受信するためのものであり、
上端側に共振放射部5aが設けられている誘電体フィー
ダ5と、この誘電体フィーダ5のうち共振放射部5aを
除く下側部分に外挿・固定されている金属ケース6と、
誘電体フィーダ5の前記下側部分に挿入されたプローブ
7,8とを備えて構成されている。
【0010】誘電体フィーダ5は、比誘電率εrが2
1.5の誘電材料からなり、概略円柱状の外観を呈して
いる。ただし、誘電体フィーダ5の上端側の共振放射部
5aの外表面には、軸心を介して平行な位置関係で対向
する2か所に切り落とし面5bが形成されている。これ
らの切り落とし面5bは誘電体フィーダ5の軸線方向
(電波の進行方向と略同等)に沿って延びており、切り
落とし面5bの存しない部分で共振放射部5aの直径D
は約20mmとなっている。この共振放射部5aの高さ
寸法hは、電波の誘電体内波長をλεとしたとき、電気
長で約(1/4)λεの値になるように設定されてい
る。切り落とし面5bを形成している関係上、図3に示
すように、共振放射部5aの軸線方向に垂直な面内にお
けるX−Y直交軸の長さは、切り落とし面5bを通過す
るX軸成分が通過しないY軸成分よりも短くなってい
る。
【0011】また、共振放射部5aの中央部には軸線方
向に沿って延びる有底の穴5cが形成されており、この
穴5cを設けることで共振放射部5aの放射パターンを
広げることができる。なお、上述したように共振放射部
5aの高さ寸法hは電気長で約(1/4)λεに設定さ
れているが、実際の高さ寸法hは穴5cの深さに応じて
変更する必要がある。例えば、穴5cの深さがゼロの場
合(穴5cを設けない場合)、共振放射部5aの高さ寸
法hは電気長と同じの(1/4)λεであるが、穴5c
の深さを大きくするのにしたがって、共振放射部5aの
高さ寸法hは(1/2)λεに近づける必要がある。本
実施形態例では、穴5cの深さが(1/4)λεである
ため、共振放射部5aの高さ寸法hは、h=(1/2)
λε≒(1/2)λ/√εr≒13mmに設定してあ
る。また、穴5cの直径dは、0.3D以上かつ0.7
D以下(つまり6mm≦d≦14mm)に設定しておく
ことが好ましい。
【0012】金属ケース6はアルミダイキャストや亜鉛
ダイキャスト等の金属材料からなり、上端を開口した有
底状に形成されている。この金属ケース6は誘電体フィ
ーダ5の下側部分に外挿され、圧入もしくは接着により
固定されている。誘電体フィーダ5の底面と対向する金
属ケース6の内底面は、電波を反射する反射面6aとな
っている。また、図3に示すように、プローブ7,8は
誘電体フィーダ5の軸心に向かって互いに直角に延出さ
れており、それぞれの延出方向は前記X−Y直交軸に対
して約45度の角度で交差する直線に沿っている。これ
らのプローブ7,8は絶縁体を介して金属ケース6の周
壁に固定されており、図示せぬコンバータ回路に接続さ
れている。なお、図2に示すように、各プローブ7,8
と金属ケース6の反射面6aとの間隔Cは(1/4)
λε≒7mmに設定してあり、また、各プローブ7,8
と共振放射部5aとの間隔Cは(1/8)λε≒3.
5mm以上あればよく、本実施形態例ではC=5mm
に設定してある。
【0013】このように構成された誘電体アンテナで
は、衛星から送信された円偏波電波が共振放射部5aか
ら誘電体フィーダ5の内部へ導かれ、軸線方向に沿って
進行していくが、切り落とし面5bを有する共振放射部
5a内において、該円偏波電波はプローブ7またはプロ
ーブ8で直線偏波に変換された信号として受信される。
そして、共振放射部5aに一対の切り落とし面5bを形
成し、プローブ7,8の延出方向を互いに直交させてい
るので、本実施形態例においては、例えば、左旋円偏波
を垂直偏波に変換して一方のプローブ7にて受信できる
と共に、右旋円偏波を水平偏波に変換して他方のプロー
ブ8にて受信できるようになっている。なお、プローブ
7,8によって受信された信号は、図示せぬコンバータ
回路でIF周波数信号に周波数変換される。
【0014】上述した衛星ラジオ放送受信用の誘電体ア
ンテナは、外部空間から誘電体フィーダ5内へ導かれた
円偏波電波を、共振放射部5aにより直線偏波に変換し
てプローブ7,8にて受信するというものであり、誘電
体フィーダ5の高さ寸法が、h+C+C=13+7
+5=25(mm)に抑えられているので、従来品に比
べて大幅に低背化されている。そのため、この誘電体ア
ンテナは、自動車のルーフ等に設置しても支障をきたさ
ず、車載用の衛星ラジオ放送受信アンテナとして好適で
ある。しかも、この誘電体アンテナは、各プローブ7,
8で同軸給電を行えばよいため給電回路が複雑化せず、
それゆえ従来品に比べてアンテナ全体の構成を著しく簡
略化できるという利点がある。
【0015】なお、上述した実施形態例では、誘電体フ
ィーダ5の共振放射部5aに切り落とし面5bを一対形
成してあるが、共振放射部5aの外表面の1か所だけに
切り落とし面5bを形成してもよく、受信しようとする
電波が左旋円偏波あるいは右旋円偏波に限定されている
場合には、、プローブ7,8のいずれかを省略した構成
にしてもよい。また、誘電体フィーダの共振放射部は円
柱状でなくてもよく、例えば、四角柱の隅部を適宜切除
して切り落とし面となした形状の共振放射部であって
も、実施形態例とほぼ同様の効果が期待できる。また、
誘電体フィーダの共振放射部の切り落とし面を省略する
ことによって、円偏波電波ではなく直線偏波電波を受信
するアンテナとして利用することも可能である。
【0016】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0017】外部空間から誘電体フィーダの共振放射部
へ導入される電波を、この共振放射部で空間モードから
導波管モードに変換した後、プローブで同軸モードに変
換して受信することができ、これにより、誘電体フィー
ダの高さ寸法を大幅に低減できると共に給電回路を単純
化できる。特に、衛星ラジオ放送等の円偏波電波を受信
する場合、その円偏波電波を共振放射部により直線偏波
に変換してプローブで受信することができるので、アン
テナ全体の構成を著しく簡略化することができ、車載用
に好適な小型の誘電体アンテナを安価に提供することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例に係る誘電体アンテナの外
観図である。
【図2】該アンテナの断面図である。
【図3】該アンテナに備えられる誘電体フィーダの平面
図である。
【図4】四相給電ヘリカルアンテナの外観図である。
【符号の説明】
5 誘電体フィーダ 5a 共振放射部 5b 切り落とし面 5c 穴 6 金属ケース 6a 反射面 7,8 プローブ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端側に所定周波数の電波を導入して共
    振させるための共振放射部が設けられている誘電体フィ
    ーダと、この誘電体フィーダの前記共振放射部を除く部
    分に外挿・固定された有底形状の金属ケースと、この金
    属ケースの内底面と前記共振放射部との間で前記誘電体
    フィーダの内部に挿入されたプローブとを備え、前記共
    振放射部に導入される電波を該共振放射部で空間モード
    から導波管モードに変換した後、前記プローブで同軸モ
    ードに変換して受信するように構成したことを特徴とす
    る誘電体アンテナ。
  2. 【請求項2】 請求項1の記載において、前記電波の進
    行方向に垂直な面内における前記共振放射部の直交軸の
    長さを異ならせると共に、前記プローブをこれら直交軸
    に対し約45度の角度で交差する直線に沿って配設した
    ことを特徴とする誘電体アンテナ。
  3. 【請求項3】 請求項2の記載において、前記共振放射
    部の外表面に軸線方向と平行に延びる切り落とし面を形
    成し、この切り落とし面と前記プローブとのなす角度を
    約45度に設定したことを特徴とする誘電体アンテナ。
  4. 【請求項4】 請求項3の記載において、前記切り落と
    し面を前記共振放射部の軸心を介して平行な位置関係で
    対向する2か所に形成したことを特徴とする誘電体アン
    テナ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7075490B2 (en) 2003-09-29 2006-07-11 Mitsumi Electric Co., Ltd. Antenna device and radio wave receiving system using such device
JP2009267601A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Mitsumi Electric Co Ltd 複合アンテナ装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7075490B2 (en) 2003-09-29 2006-07-11 Mitsumi Electric Co., Ltd. Antenna device and radio wave receiving system using such device
JP2009267601A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Mitsumi Electric Co Ltd 複合アンテナ装置
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